近日,山東省花生研究所抗逆育種課題組在Journal of Integrative Agriculture(IF=4.384,中科院1區(qū)Top)在線發(fā)表了題為“A stable and major QTL region on chromosome 2 conditions pod shape in cultivated peanut (Arachis hyopgaea L.)”的研究論文。
花生(Arachis hypogaea L.),是我國重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物,因其富含油脂(35%~60%)、蛋白質(zhì)(22%~30%)及其他營養(yǎng),深受消費(fèi)者青睞。莢果是花生的收獲器官,其“顏值”(即莢果形態(tài))不僅是花生重要的品種特性,也決定了其花生制品的市場(chǎng)價(jià)值。由于缺乏對(duì)花生莢果形態(tài)的定量化系統(tǒng)評(píng)價(jià),相關(guān)基因挖掘及分子育種研究進(jìn)展十分緩慢。
本研究以兩個(gè)花生品種(花育36號(hào)×6-13)構(gòu)建的重組自交系(RIL)群體為試驗(yàn)材料?;趫D像分析,定義了6個(gè)莢果形態(tài)組分性狀,包括莢果長(zhǎng)度、莢果寬度、莢果長(zhǎng)寬比、莢果圓度、果喙明顯度和縊縮明顯度。研究發(fā)現(xiàn),RIL群體的6個(gè)組分性狀存在不同程度的相關(guān)性,廣義遺傳率為0.87~0.95。利用前期構(gòu)建的高密度遺傳圖譜,3個(gè)環(huán)境下共鑒定到26個(gè)相關(guān)QTL,分別解釋3.79%~52.37%的表型變異。在花生第2染色體上定位到一個(gè)可調(diào)控多個(gè)組分性狀的穩(wěn)定主效新位點(diǎn),覆蓋10.81 Mb物理區(qū)間,包含543個(gè)潛在基因,生物信息學(xué)分析對(duì)候選基因進(jìn)行了預(yù)測(cè)。此外,還針對(duì)6個(gè)組分性狀鑒定到73對(duì)上位性互作(涉及92個(gè)遺傳位點(diǎn)),分別解釋0.94%~6.45%的表型變異。本研究不僅為花生莢果形態(tài)相關(guān)基因的圖位克隆提供了重要研究基礎(chǔ),也為花生相關(guān)性狀的分子遺傳改良提供了新思路。
山東省花生研究所張勝忠博士為該論文第一作者,陳靜研究員、苗華榮副研究員和濰坊市農(nóng)科院付春研究員為該論文的共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、山東省農(nóng)業(yè)良種工程、山東省農(nóng)科院創(chuàng)新工程和青島市科技惠民示范引導(dǎo)專項(xiàng)的資助。(撰寫:張勝忠 核稿:張建成)